jmapvs. jmap -F以及jstackvs. jstack -F使用完全不同的机制与目标JVM通信。

jmap / jstack

在没有-F这些工具的情况下运行时，请使用动态附加机制。其工作原理如下。

1. 连接到Java进程1234之前，请在目标进程的工作目录或处jmap创建一个文件。.attach_pid1234/tmp
2. 然后jmap发送SIGQUIT到目标进程。当JVM捕获信号并找到时.attach_pid1234，它将启动AttachListener线程。
3. AttachListener线程创建UNIX域套接字/tmp/.java_pid1234以侦听来自外部工具的命令。
4. 出于安全原因，当jmap接受（来自）连接时，JVM会验证套接字对等方的凭据euid与egidJVM进程的凭据相同。这就是为什么jmap如果由其他用户（甚至由root用户）运行将无法正常工作的原因。
5. jmap连接到套接字，并发送dumpheap命令。
6. 该命令由AttachListenerJVM 的线程读取和执行。所有输出都发送回插座。由于堆转储是由JVM直接在进程内进行的，因此操作速度非常快。但是，JVM只能在安全点执行此操作。如果无法达到安全点（例如，进程挂起，未响应或正在进行长时间的GC），jmap则将超时并失败。

让我们总结一下动态附加的优点和缺点。

优点

• 堆转储和其他操作由JVM以最快的速度协同运行。
• 你可以使用任何版本的jmap或jstack连接到任何其他版本的JVM。

缺点

• 该工具应由与目标JVM 相同的用户（euid/ egid）运行。
• 只能在实时健康的JVM上使用。
• 如果目标JVM以启动，则将无法使用-XX:+DisableAttachMechanism。

jmap -F / jstack -F

使用-F工具运行时，切换到具有HotSpot Serviceability Agent的特殊模式。在这种模式下，目标进程被冻结；这些工具通过操作系统调试工具（即ptrace在Linux上）读取其内存。

1. jmap -FPTRACE_ATTACH在目标JVM上调用。响应SIGSTOP信号无条件地暂停目标进程。
2. 具使用读取JVM内存PTRACE_PEEKDATA。ptrace一次只能读取一个单词，因此读取目标进程的大堆需要太多调用。这非常非常慢。
3. 该工具根据特定JVM版本的知识来重建JVM内部结构。由于不同版本的JVM具有不同的内存布局，因此-F只有jmap在与目标Java进程来自同一JDK的情况下，模式才有效。
4. 该工具会自己创建堆转储，然后恢复目标进程。

优点

• 不需要目标JVM的合作。即使在挂起的进程中也可以使用。
• ptrace只要操作系统级别的特权就足够了，就可以使用。例如，root可以转储所有其他用户的进程。

缺点

• 大堆非常慢。
• 该工具和目标进程应来自相同版本的JDK。
• 当工具以强制模式连接时，不能保证安全点。尽管jmap尝试处理所有特殊情况，但有时目标JVM可能不会处于一致状态。
  注意

有一种更快的方法可以在强制模式下进行堆转储。首先，使用创建一个coredump gcore，然后运行jmap生成的core文件。请参阅相关问题。